Bài giảng an toàn điện (đại học chính quy)

LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, nguồn cơng suất sản lượng điện nước ta tăng đáng kể Điện ngày sử dụng rộng rãi khắp ngành kinh tế quốc dân, sinh hoạt, giải trí… Song song với việc sử dụng điện cách hợp lý tiết kiệm điện, vấn đề cấp bách đặt phải đảm bảo tuyệt đối an tồn q trình sử dụng Tài liệu lưu hành nội bộ: kỹ thuật an tồn trình bày khái niệm chung, cung cấp cho người đọc kiến thức để am hiểu phòng ngừa tai nạn điện giật, phương tiện an toàn tiếp xúc với điện, biện pháp đơn giản hữu hiệu sơ cứu người bị điện giật Giáo trình bày vấn đề kỹ thuật an toàn cung cấp sử dụng điện, chủ yếu mạng điện hạ áp dùng cho sản xuất sinh hoạt Tài liệu nêu lên vấn đề cụ thể sơ đồ điện, chế độ trung tính, tốn thường gặp sản xuất sinh hoạt, cách tính chọn phương thức lựa chọn khí cụ lựa chọn an toàn Trong phạm vi đề cập đến vấn đề kỹ thuật an toàn cịn hẹp, với khả có hạn, chắn cịn nhiều sai sót Tác giả xin độc giả đóng góp ý kiến xây dựng, xin trân thành cám ơn CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN 1.1 Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn dòng điện gây Khi dòng điện qua thể người gây tai nạn cho người theo mạch kín tác động bên ngồi, phóng điện, hoả hoạn Hay nói cách khác tai nạn điện gây sau  Điện giật  Hoả hoạn nổ  Đốt cháy Nguyên nhân dẫn đến tượng 1.1.1 Điện giật Điện giật tượng người chạm hay tiếp xúc vào phần tử mang điện.Vậy tiếp xúc có loại? tiếp xúc có hai loại, : tiếp xúc trực tiếp tiếp xúc gián tiếp * Tiếp xúc trực tiếp : người ta phân biệt làm tình sau - Tiếp xác với phần tử có điện áp làm việc ( Hình 1.1) - Tiếp xúc với phần tử cắt điện khỏi nguồn điện song cịn tích điện tích (do điện dung) L1 PEN Chạm vỏ Hình 1.2 Tiếp xúc gián tiếp - Tiếp xúc với phần tử cắt điện khỏi nguồn điện làm việc, song chịu điện áp cảm ứng ảnh hưởng điện từ cảm ứng tĩnh điện trang thiết bị khác đặt gần Tiếp xúc trực tiếp, người ta biết trước được, trơng thấy cảm giác có nguy hiểm tìm biện pháp để đề phòng điện giật Nhận xét : để đề phòng tai nạn tiếp xúc trực tiếp người ta biên soạn quy định, quy phạm an tồn địi hỏi người làm điện phải: - Học tập kỹ quy định, quy phạm an toàn điện - Tuyệt đối tuân thủ quy định, quy phạm an toàn điện - Phải sử dụng phương tiện, dụng cụ bảo hộ cá nhân * Tiếp xúc gián tiếp: phân biệt làm tình sau: - Tiếp xúc với phần tử chắn, vỏ hay thép giữ thiết bị, tiếp xúc với trang thiết bị điện mà chúng có điện áp chạm vỏ (cách điện bị hư hỏng)…(hình 1.2) - Tiếp xúc với phần tử có điện áp cảm ứng ảnh hưởng điện từ hay tĩnh Tiếp xúc gián tiếp người ta không cảm giác trước nguy hiểm người ta chưa lường biết tai nạn xảy vỏ bị chạm điện… Nhận xét: để đề phòng tai nạn tiếp xúc gián tiếp người ta thiết kế hệ thống bảo vệ : bảo vệ nối đất, bảo vệ tiếp trung tính…, chúng giới hạn điện áp tiếp xúc, điện áp bước đến giá trị thấp tính theo quy phạm Hoặc loại bỏ trang thiết bị khỏi nguồn điện Điện áp mà người phải chịu đựng tiếp xúc gián tiếp gọi điện áp tiếp xúc Điện áp bước điện áp mà người phải chịu đựng hai chân tiếp xúc hai điểm mặt đất hay sàn, nằm phạm vi dịng điện chạy đất có chênh lệch điện 1.1.2 Hoả hoạn nổ Hoả hoạn nổ gây buồng điện, xẩy nhà máy hố chất có dịng điện rò gây nổ… 1.1.3 Đốt cháy điện Đốt cháy điện xảy do: - Do hồ quang gây ta đóng cắt dao cách ly có dịng tải - Có dịng điện lớn chạy qua thể người Đây xem tai nạn tiếp xúc trực tiếp 1.2Tác dụng dòng điện thể người Thực tế người có bị điện giật hay khơng có dịng điện qua người gây sinh lí phức tạp, huỷ hoại thần kinh, huỷ hoại quan tuần hồn máu hơ hấp Dịng điện cao, thời gian tác dụng lớn nguy hiểm Tuy nhiên dịng điện qua người vị trí cường độ chữa bệnh Dịng điện tác hại mạnh người nghiện rượu Sự tổn thương dịng điện gây chia làm bốn loại: - Chạm phải vật có điện áp - Chạm phải phận kim loại, vỏ thiết bị mạng điện áp hệ thống cách điện bị hỏng - Tác hại điện áp bước - Bị chấn thương từ trường mạnh, điện áp cao Tác hại dòng điện lớn trị số dòng điện tăng, thường Ing >100mA gây tử vong, có trường hợp  10 mA gây tử vong tuỳ trạng thái thể Dòng điện an toàn chạy qua thể người dòng điện xoay chiều 10 mA, dòng điện chiều 50 mA Nguyên nhân dẫn đến chết người dòng điện phần lớn làm hủy hoại làm việc quan người – làm ngừng thở hay thay đổi tượng sinh hóa thể người Nguy hiểm chết người bị bỏng trầm trọng Giải thích q trình tổn thương dịng điện có nhiều thuyết khác Người ta cho dòng điện qua thể người thời gian xuất hiện tượng phân tích máu phân tích chất nước khác để tẩm ướt tổ chức huyết quản làm đầy huyết quản Và trình phân cực xảy thể người làm ảnh hưởng đến hoạt động thần kinh Đấy nguyên nhân dẫn đến tổn thương Một số nhà sinh lý học bác sỹ cho nguyên nhân số tai nạn chết người dịng điện làm co bóp tim bị rối loạn đưa đến đình trệ lưu thơng máu thể Theo quan điểm nhà khoa học Liên Xơ, giải thích ngun nhân dòng điện gây nên tượng phản xạ q trình kích thích đình trệ hoạt động não lúc bị dòng điện tác động đột ngột Theo giả thyết này, hủy hoại chức làm việc quan hô hấp kết Mức độ kích thích hệ thống thần kinh khả chịu đựng có ảnh hưởng định đến nguồn gốc tổn thương Thêm vào người mức độ tác dụng dòng điện khác nhau, tác dụng vào người lúc khác phụ thuộc vào sức khỏe người lúc bị tai nạn Chính dựa lý luận giải thích với dịng điện bé làm chất người 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện chạy qua thể người Sự nguy hiểm điện giật phụ thuộc vào yếu tố sau: - Giá trị dòng điện qua thể người - Đường dòng điện - Thời gian bị điện giật - Tình trạng sức khoẻ thể xác người - Tần số dịng điện - Mơi trường xung quanh - Sự ý người lúc tiếp xúc 1.3.1Trị dòng điện qua thể người Giá trị dịng điện khơng nguy hiểm qua thể người : - Dòng điện chiều : 50 mA - Dòng điện xoay chiều : 10 mA Nhận xét: - Đối với dòng điện xoay chiều từ 10 – 50 mA làm người bị điện giật khó tự rời khỏi vật mạng điện co giật bắp Giai đoạn nguy hiểm, khơng tự rời bỏ vật mang điện thời gian ngắn điện trở thể người giảm dần, tức dẫn đến tình trạng dịng điện qua người tăng lên - Khi dòng điện chạy qua thể người vượt 50 mA, đưa đến tình trạng chết điện giật ổn định hệ thống thần kinh rung tim tương ứng với dừng làm việc tim Bảng 1.1: Giá trị lớn cho phép để không tạo nên tim bị ngừng đập Đối với người khỏe: I (mA) 10 60 90 110 160 250 350 500 TG (s) 30 10-30 0,4 0,2 0,1 Đối với người yếu : I(mA) 50 100 300 TG 0,5 0,15 Không nghiên cứu điện giật chết người (s) khoảng thời gian 0,1 giây Bảng 1.2: Tác dụng dòng điện xoay chiều dòng điện chiều Dòng điện (mA) Tác dụng dòng điện xoay chiều Dòng điện chiều 0.6 – 1.5 Bắt đầu thấy tê tay Khơng có cảm giác 2–3 Ngón tay tê mạnh Khơng có cảm giác 5–7 Bắp thị co lại rung Đau kim châm cảm thấy nóng – 10 Tay khó rời khỏi vật có điện Nóng tăng lên được, ngón tay khớp tay cảm thấy đau 20 -25 Tay không rời khỏi vật có điện, khó Nóng tăng lên thịt co lại thở, tim bắt đầu đập mạnh chưa mạnh 50 – 80 Thở bị tê liệt kéo dài giây dài Cảm giác nóng mạnh, bắp thị co rút, khó thở 90 – 100 Tim bị tê liệt đến ngừng đập Thở bị tê liệt Bảng 1.3 : Tác dụng dòng điện xoay chiều thể người: Loại Dòng điện I II III IV Thời gian Tác dụng sinh dòng điện chạy 25 Không xác áp suất máu tăng dần mA định Tay khó rời đến lúc khơng thể rời vật mạng điện, đau đớn tăng dần khó thở 25-80 25-30 giây áp suất máu tiếp tục mA tăng, nhịp thở hỗn loạn đến lúc hô hấp bị tê liệt, tim dập mạnh hỗn loạn đến lúc ngừng dập tức thời thể làm việc khơng bình thường tim dẫn đến giai đoạn rung tim ngừng dập hẳn Kết luận Tác dụng dịng điện khơng trầm trọng, thể trở trạng thái ban đầu Tai nạn cứu nếu loại trừ dòng điện khoảng thời gian nhỏ 30 giây Nếu tai nạn xảy khoảng thời gian > 30 giây dẫnđến tượng dung tim muốn thiết lập chế độ làm việc tim phải sau khoảng thời gian dài phụ thuộc I thời gian tác động dòng điện 80 0,1 – 0,3 giây Tim rung, ngừng dập Khi dòng điện vượt 80 mA hẳn mA khả đưa đến chết nhanh ( khoảng 0,3 giây) 3- Không xác Máu ngừng lưu thông, Sự chết chủ yếu đốt cháy A định tim ngừng đập Các điện bắp bị tổn thương Có thể dẫn đến đốt cháy thể Giá trị dòng điện qua thể người phụ thuộc vào hai yếu tố sau: 1.3.1.1 Điện áp mà người chịu đựng được( điện áp cho phép) Giới hạn điện áp làm việc, điện áp bước, điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào yếu tố sau: - Cơng suất, điện áp làm việc trang bị điện hay khí cụ điện - Điều kiện vận hành trang bị điện tương ứng - Khả đảm bảo an toàn thân trang bị điện phương tiện bảo hộ Nhận xét: - Điện áp tiếp xúc điện áp bước lớn cho phép trang bị điện điện áp thấp (Việt Nam)là: + 40 V, trang bị điện cố định di động diện tích có mức độ nguy hiểm không cao chỗ tương đối nguy hiểm.( Điều – phần I nguyên tắc chung- điều quy định cho tất người làm công tác điện) + 24V, trang thiết bị điện cố định động đường hầm mặt đất khu vực nguy hiểm, thiết bị cầm tay khu vực nguy hiểm nguy hiểm ( TCVN 6780-4: 2009) - Tiêu chuẩn điện áp cho phép nước khác +Ba Lan, Thụy Sỹ, Tiệp Khắc điện áp cho phép 50V +Hà Lan, Thụy Điển điện áp cho phép 24V + Pháp điện áp xoay chiều cho phép 24V +Liên Xô tùy theo môi trường làm việc trị số điện áp cho phép có giá trị khác 65V, 36V, 12V - Bảo vệ tránh tiếp xúc gián tiếp cần phải thực cho bị cố,điện áp tiếp xúc điện áp bước phải loại với thời gian nhiều 0,2 giây trì giá trị điện áp cho phép 1.3.1.2 Điện trở thể người * Giá trị đặc tính điện trở người phụ thuộc vào yếu tố sau: - Hệ bắp, quan nội tạng, hệ thống thần kinh… - Tính chất vật lý, thích ứng thể vào mơi trường sống - Trạng thái sinh học phức tạp thể Bảng1.3 : Điện trở suất phần khác thể Các phần đo Điện trở suất ( .cm) Tủy sống 56 Huyết 71 Hệ bắp 150-300 Máu 120-180 Ra khô (1,2- 6).106 Nhận xét: Da phận quan trọng thể người Do người ta xác nhận điện trở thể người phụ thuộc đại da số vào lớp da, lớp sừng khơ có tác dụng lớp cách điện Nếu da người khơ cịn ngun vẹn, điện trở lớp da đạt 500.000 , cịn lớp da khơng cịn ngun vẹn điện trở 600 , lớp da bị trầy sướt lớp sừng da điện trở cịn 200  Cơ thể người ln ln thay đổi điện trở người khơng ổn định chúng dao động khoảng lớn từ 200  500.000  Người ta chứng minh tổng trở người gồm có hai thành phần điện trở R điện dung C mắc song song với Sơ đồ thay sau (hình 1.3) Trong : R1, C1 : điện trở điện kháng da người phía dịng điện vào R2, C2 : điện trở điện kháng da người phía dịng điện R3, C3 : điện trở điện kháng quan bên người Điện trở thể người bị điện giật phụ thuộc yếu tố sau: - Điện áp mà thể người phải chịu đựng - Vị trí thể tiếp xúc với phần tử mang điện R1 X1 áp - Diện tích tiếp xúc - áp lực tiếp xúc - Độ ẩm môi trường xung quanh - Nhiệt độ môi trường xung quanh X3 R3 R X 2 - Thời gian tác dụng dòng điện * Điện áp mà thể người phải chịu đựng - Điện trở người giảm điện áp tăng H×nh 1.3 Sơ đồ thay điện trở n mt giỏ tr giới hạn, giá trị phụ thuộc vào chiều dày lớp sừng da điều giải thích là: đặt điện áp lớn vào thể xuất hiện tượng xuyên thủng da, điện trở bắt đầu giảm; sau đó, chấm rứt trình điện trở thể người có giá trị gần khơng đổi + Sự xuyên thủng da 10 V 50 V, điện trở thể người giảm xuyên thủng bên phân tử, kéo theo huỷ diệt thân phân tử Giả thuyết cho rằng: ta cảm giác đau bị điện giật điện áp thấp Quá trình phụ thuộc vào điện áp thời gian tác dụng dịng điện, phụ thuộc vào tay khơ hay tay ướt lúc tiếp xúc + Một số thí nghiệm cho thấy rằng: Bắt đầu sau 0,5 giây tượng xuyên thủng da xảy chấm dứt hoàn toàn sau – giây Tức lúc ban đầu điện trở thể người có giá trị lớn 5000  sau xuyên thủng da, điện trở khoảng 1000  hay trí  Kết luận: kỹ thuật an toàn điện, nghiên cứu suy giảm điện trở khoảng 10 – 500 V sau giá trị điện khơng đổi Nhận xét: giá trị dòng điện chạy qua thể người để tạo nên nguy hiểm điện giật tăng theo hai cách: - Theo tỷ lệ thuận với điện áp, phù hợp với định luật Ôm: I = U / R người - Khi điện áp tăng kích thích tuyến mồ hoạt động, dẫn đến điện trở thể người giảm Thí nghiệm cho thấy : Với dòng điện 0,1 mA điện trở thể người Rng = 500.000 Với dòng điện 10 mA điện trở thể người Rng = 8.000 * Ảnh hưởng vị trí mà thể tiếp xúc với phần tử mang điện áp biểu mức độ nguy hiểm điện giật, phụ thuộc vào độ nhậy hệ thần kinh nơi tiếp xúc, hay độ dày lớp da * Nếu diện tích tiếp xúc lớn điện trở thể người bé, nguy hiểm điện giật lớn * Áp lực tiếp xúc lớn điện trở thể người giảm * Độ ẩm nhiệt độ mơi trường xung quanh có ảnh hưởng gián tiếp đến điện trở thể người Nếu nhịêt độ độ ẩm cao độ dẫn điện lớp da tăng lên, tức điện trở thể người bé 1.3.2 Ảnh hưởng thời gian điện giật Thời gian tác động dịng điện lâu điện trở thể giảm xuống ví lớp da bị đốt nóng dần lên lớp xừng da bị chọc thủng => tác hại dòng điện thể tăng Khi dịng điện tác dụng thời gian ngắn tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập tim Mỗi chu kỳ giãn tim khoảng 1s, có khoảng 0,1s tim nghỉ làm việc thời điểm tim nhạy cảm với dòng điện qua 1.3.3 Đường dịng điện giật Nếu dịng điện qua tim hay vị trí có hệ thống thần kinh tập trung vị trí khớp nối tay …thì mức độ nguy hiểm cao Những vị trí nguy hiểm là: vùng đầu ( đặc biệt vùng: óc, gáy, cổ, thái dương), vùng ngực, vùng cuống phổi, vùng bụng…là thông thường nơi tập trung nhiều dây thần kinh Đường dịng điện thể người có ảnh hưởng đến tính mạng người, đánh giá tỷ lệ dòng điện qua tim Bảng 1.5 Đường dòng điện Tỷ lệ qua tim (%) Dòng điện từ tay sang tay 3,3 Dòng điện từ tay phải sang chân 6,7 Dòng điện từ chân sang chân 0,4 Dòng điện từ tay trái qua chân 3,7 Kết luận : Đường dịng điện có ý nghĩa quan trọng ví lượng dịng điện qua tim hay quan hô hấp phụ thuộc vào cách tiếp xúc người với mạch điện - - Dòng điện phân bố tương đối đồng lồng ngực - Đường dịngđiện từ chân qua chân nguy hiểm nhất, thể chịu điện áp bước bắp thịt, chân co lại làm ngã xuống lúc điện áp đặt lên thể người khác 1.3.4 Tình trạng sức khoẻ Người ta thấy tượng choáng điện (hay gọi sốc điện) thể rõ người mệt mỏi hay tình trạng say rượu Tương tự phụ nữ trẻ em nhạy cảm với tượng choáng điện nam giới Người ta thấy người bị đau tim người suy nhược nhạy cảm có dịng điện chạy qua thể 1.3.5 Tần số dòng điện Như chung ta biết tổng trở người gồm có điện trở điện dung x = 1/2fC Do tần số tăng x nhỏ => tổng trở nhỏ mà mức độ nguy hiển tăng lên Nhưng thực tế khơng vậy, tức tần số tăng mức độ nguy hiểm giảm Và người ta đẫ chứng minh tần số f = 50 – 60 Hz nguy hiểm nhất, tần số cao mức độ nguy hiểm giảm Viện nghiên cứu bệnh nghề nghiệp Leningrad dùng chó thí nghiệp thu kết sau ( bảng 1.6) STT Tần số dịng điện (Hz) Điện áp (V) Số chó thí nghiệm ( con) Xác suất chết (%) 50 117-120 15 100 100 117-120 21 45 125 100-121 10 20 150 120-125 10 10 Tiêu chuẩn số nước Đông Âu quy định mức cho phép cường độ điện trường phụ thuộc vào thời gian làm việc ngày là: Bảng 6.2 Cường độ điện trường [ kV/m] 10 15 20 25 Thời gian làm việc cho phép ngày giờ 1,5 10 phút phút Theo quy định để thiết kế đường dây 500kV ta khoảng cách từ dây dẫn đến mặt đất khu vực đông dân 14m, tức cường độ điện trường người đứng mặt đất nhỏ 5kV/m Cần lưu ý: a) khu vực dân cư, cột thấp hơn, khoảng cách cột xa nên dây dẫn bị võng hơn, đường dây thấp trị số nêu trên, cường độ điện trường cao giá trị 5kV/m nên yêu cầu phải hạn chế người qua lại hay làm việc đường dây Đối với trạm có điện áp siêu cao, vị trí công nhân đến kiểm tra, sửa chữa, thao tác… cường độ điện trường cao đạt đến 10-18kV/m; phải hạn chế thời gian làm việc có biện pháp giảm cường độ điện trường xuống mức quy định b) Đường dây thông tin, tín hiệu, đường dây trung thế, hạ loại dây cáp kết cấu kim loại gần đường dây siêu cao 500kV xuất sức điện động cảm ứng đạt đến 1kV gây nguy hiểm cho người thiết bị Do cần chuyển thiết bị thông tin, đường dây trung hạ áp xa đường dây trạm cao 500kV đặt che chắn thiết bị bảo vệ c) ảnh hưởng nhiễu điện từ hồ quang Phóng điện qua khe hở, phóng điện hồ quang, phóng điện tĩnh điện, cảm ứng điện từ nguyên nhân gây nhiễu cho thiết bị vô tuyến viễn thông, điều khiển, đo lường… gần Do cần chuyển thiết bị thông tin, đường dây thông tin thiết bị đo lường xa đường dây trạm 500kV, dùng che lưới kim loại hay lồng Faradây d) ảnh hưởng nguy hiểm lan truyền điện nối đất Khi có cố ngắn mạch đường dây thiết bị trạm xuất điện áp bước điện áp tiếp xúc nguy hiểm với người; cần phải nối vỏ thiết bị phần kết cấu kim loại trạm để giảm điện áp tiếp xúc điện áp bước 67 6.3 Đề phòng tĩnh điện Tĩnh điện phát sinh ma sát vật với vật cách điện vật dẫn điện, va đập chất lỏng cách điện chuyên rót, va đập chất lỏng cách điện với kim loại Tĩnh điện tạo hạt nhỏ rắn cách điện trình nghiền nát Sự xuất điện tích tĩnh điện kết q trình phức tạp có liên quan đến phân bố lại điện tử ion tiếp xúc hai vật khác dấu Theo giả thiết ”nhiễm điện tiếp xúc vật chất” không cân lực nguyên tử phân tử bề mặt tiếp xúc tạo mọt lớp điện kép trái dấu Những bề mặt có điện tích tĩnh trái dấu ta coi chúng tụ điện có điện tích: Q = vc v - hiệu mặt tụ điện, V c - điện dung, F Khả nhiễm điện đến hiệu cao phụ thuộc vào tính dẫn điện vật chất, vào thành phần chất chứa nguyên nhân khác Sự phóng tia lửa điện điều nguy hiểm làm bốc cháy mơi trường cháy lượng tỏa tia lửa điện lớn trị số tối thiểu lượng bốc chay mơi trường Năng lượng phóng tia lửa điện xác định theo công thức: E =0,5 c u2,[j] c – điện dung, F u- điện áp tấm, V Trong điều kiện sản xuất, điện tích tĩnh điện phát sinh tích lũy vận chuyển chất long không dẫn điện thùng chứa không tiếp đất đường ồng làm cách ly với đất; chất khí, có chứa bụi chất lỏng dạng sương mù, bị nén bị đốt nóng xì khỏi ống hay bình chứa; vận chuyển hỗn hợp bụi khơng khí đường ống(vận chuyển hơi…); đai truyền ma sát vào trục q trình khác có ma sát Trong trường hợp trên, hiệu thường đạt 20-50 kV, đai truyền chạy với vận tốc 15m/s tới 80kV Việc tích điện áp lơn nguy hiểm, hiệu 3kV -tia lửa điện gây cháy phần lớn khí cháy; 5kV- cháy phần lớn loại bụi cháy Cần ý tới khối hạt cứng lỏng nhỏ(khối bụi, khói) bị nhiễm điện Khi hạt bị va chạm nhiều lần chũng bị ma sát với khơng khí bề mặt ống dẫn, hạt nhỏ tích điện; trường hợp có tia lửa điện hạt nhỏ cháy bốc cháy nổ 68 Điện tích tĩnh điện cịn tích lũy thể người người cách ly với đất giày có đế khơng dẫn điện sàn cách điện Những điện tích phát sinh người sử dụng quần áo abừng len, tơ sợi nhân tạo, di chuyển sàn không dẫn thao tác với chất cách điện Đã có trường hợp xảy nổ phịng có sàn phủ cao su, chất dẻo phóng tia lửa điện từ thể người lên vật kim loại thiết bị tiếp đất Tác dụng sinh học tĩnh điện lên người phụ thuộc vào lượng phóng điện khơng nguy hiểm Vì điện áp lớn cường độ dòng điện nhỏvài micro Ampe Tuy nhiên sợ hãi có trường hợp người ngã từ cao xuống bị phóng điện lâu ảnh hưởng xấu tới tới sức khỏe sinh số bệnh, đặc biệt hệ thần kinh Các biện pháp đề phòng tĩnh điện là: Truyền điện tích tĩnh điện cách tiếp đất cho thiết bị sản xuất, bể chứa ống dẫn… Tăng độ ẩm tương đối khơng khí phịng có nguy hiểm tĩnh điện lên tới 70% làm ẩm các vật số biện pháp khác, có ion hóa khơng khí để nâng cao tính dẫn điện khơng khí Trong phận đai truyền chuyển động, tốt phải tiếp đất phần kim loại, cịn dây truyền bơi lớp dẫn điện đặc biệt(thí dụ Graphit) lên bề mặt ngồi( lúc máy nghỉ) Để truyền tĩnh điệntích lũy lên người thực cách sau: a) Làm sàn dẫn điện vùng tiếp đất, cầu diện tích tiếp đất; tiếp đất đấm tay mở cửa, tay vịn cầu thang tay quay thiết bị máy móc: b) Phát cho cơng nhân giày dẫn điện(giày có đế cao su dẫn điện, cao su có đóng đinh khơng bị xịe lửa va đậ,p ma sát) c) Cấm mặc áo quần có khả nhiễm điện Các sàn không dẫn điện là: sàn atsphan, sàn giải thảm cao su, vải sơn… Ở công trường, sử dụng bơm vữa để đưa vữa lên tầng theo đường ống cao su, tạo tĩnh điện tích lũy điện áp ống cao su không dẫn điện… Nếu tiếp đất máy bơm khơng đảm bảo truyền điện tích từ ống đi, ơng phải quấn lớp dây trần với bước quấn 10 cm, gắn đầu vào vòi phun, đầu với thân bơm vữa Cuối cần cần lưu ý để dẫn tĩnh điện bể chứa, đường ống, cầu nổi, máy móc để kho, Xitec(thùng chứa) tàu hỏa ô tô cần phải tiếp đất chu đáo 69 CÂU HỎI CHƯƠNG Câu 1: Trình bày hình thành trường điện từ tần số cao số thiết bị công nghiệp Câu 2: Phân tích tác động trường điện từ đến thể người Câu 3: Phân tích biện pháp đề phịng tĩnh điện Câu 4: Phân tích ảnh hưởng trường điện từ tần số công nghiệp Câu 5: Phân tích biện pháp an tồn làm việc mơi trường có cường độ điện trường lớn 70 CHƯƠNG CẤP CỨU NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT 7.1 Khái quát Trong làm việc không làm nhiện vụ, thấy người bị tai nạn điện giật, người phải có trách nhiệm tìm biện pháp để cứu người bị nạn Điều kiện chủ yếu để cứu người có hiệu hành động nhanh chóng kịp thời có phương pháp Kinh nghiệm thực tế cho thấy hầu hết trường hợp bị điện giật kịp thời cứu chữa khả cứu sống cao Vì cơng dân, nhân viên ngành điện phải thường xuyên học tập nguy hiểm dòng điện, biện pháp cứu chữa, đồng thời học cách thực hành cứu người bị tai nạn điện, phương pháp hô hấp nhân tạo Trách nhiệm tổ chức học tập cho công dân, nhân viên ngành điện thuộc phân xưởng điện hay có điện, thuộc trạm điện hay chi nhánh điện, buổi học cần phải có nhân viên y tế tham gia Ở nơi có trực nhật phải thường xuyên có: Tủ đựng dụng cụ, phương tiện cứu chữa Các tranh vẽ trình bày phương pháp hơ hấp nhân tạo treo chỗ có nhiều người qua lại, dễ thấy 7.2 Phương pháp cứu người bị nạn khỏi mạch điện Khi người bị điện giật, dòng điện qua người xuống đất từ pha này, qua người sang pha khác, việc phải đưa người khỏi mạch điện Người cứu chữa phải nhớ chạm vào người bị điện giật nguy hiểm đến tính mạng Do người cứu chữa phải ý đến điểm sau: Trường hợp cắt mạch điện: tốt cắt thiết bị đóng cắt gần cơng tắc, cầu dao, máy cắt cắt phải ý: Nếu mạch điện vào đèn phải chuẩn bị ánh sáng khác để thay ( người bị điện giật vào ban đêm) Nếu người bị nạn cao phải có phương pháp hứng đỡ người rơi xuống Cắt mạch điện trường hợp búa, rìu cán gỗ… để chặt đứt dây điện Trường hợp không cắt mạng điện: phải phân biện nạn nhân bị điện giật mạng cao áp hay hạ áp mà sử dụng biện pháp sau: * Nếu mạch hạ thế, người cứu chữa phải có biện pháp an tồn cá nhân thật tốt đứng bàn, ghế gỗ khô, dép cao su ủng, mạng găng tay cách điện…Dùng 71 tay mang găng tay cao su đẻ cứu người bị nạn khỏi mạch điện, dùng gậy tre, gỗ để gạt dây điện khỏi người bị nạn, túm lấy quần áo người bị nạn kéo Tuyệt đối không nắm tay chạm vào người bị nạn, dịng điện truyền sang người cứu * Nếu mạch điện cao thế, tốt người cứu phải có ủng găng tay cao su sào cách điện để gạt đẩy người bị nạn khỏi mạch điện Nếu khơng có dụng cụ an tồn phải làm ngắn mạch đường dây cách lấy dây đồng, nhôm thép nối đất đầu đầu ném lên đường dây làm ngắn mạch pha Nếu người bị nạn tiếp xúc với pha cần nối đất ném lên pha Cần lưu ý khơng ném dây chạm vào người bị nạn 7.3 Các phương phương pháp cứu chữa sau người bị nạn thoát khỏi mạch điện Ngay sau người bị nạn thoát khỏi mạch điện, phải vào trạng thái người bị nạn để xử lý cho thích hợp Ta cần phân biệt làm trường hợp sau: Người bị nạn chưa tri giác Khi người bị nạn chưa tri giác, bi mê chốc lát, cịn thở yếu phải đặt người bị nạn lên chỗ thống khí, n tĩnh cấp tốc mời y, bác sỹ ngay, không mời y, bác sỹ phải chuyển người bị nạn đến quan y tế gần Người bị nạn tri giác Khi người bị nạn tri giác cịn thở nhẹ, tim đập yếu phải đặt nạn nhân chỗ thống khí, n tĩnh (nếu trời lạnh phải đặt phịng thống) nới rơng quần áo, thắt lưng, xem miệng có lấy ra, cho ngửi amơniắc, nước đái, xoa bóp tồn thân cho nóng lên, đồng thời mời y, bác sỹ Người bị nạn tắt thở Nếu người bị nạn tắt thở, tim ngừng đập, toàn thân co giật chết, phải đưa người bị nạn chỗ thống khí, phẳng, nới rộng quần áo thắt lưng, moi miệng xem có vướng khơng nhanh chóng làm hơ hấp nhân tạo hay hà thổi ngạt hà thổi ngạt kết hợp với ấn tim ngồi lồng ngực có y, bác sỹ đến có ý kiến định thơi Nếu miệng nạn nhân mím chặt phải mở miệng nạn nhân cách dùng ngón hai bàn tay, cách mà khơng mở miệng nạn nhân phải dùng miếng nhựa cậy miệng ra, ý tránh làm gẫy 7.4 Phương pháp hô hấp nhân tạo, hà thổi ngạt hà thổi ngạt kết hợp với ấn tim lồng ngực 7.4.1 Hô hấp nhân tạo Làm hô hấp nhân tạo có hai phương pháp: 72 a Phương pháp đặt nạn nhân nằm sấp: đặt người nạn nhân nằm sấp, nột tay đặt đầu, tay duỗi thẳng, miệng nghiêng phía tay duỗi thẳng ( hình 7.1) moi nhớt dãi miệng kéo lưới lưỡi thụt vào Người làm hô hấp phải ngồi lưng người bị nạn, hai đầu gối quỳ xuống kẹp vào hai bên hông, hai bàn tay để vào hai bên cạnh sườn, hai ngón tay sát sống lưng ấn tay xuống đưa trọng lượng người làm hơ hấp phía trước ( hình 7.1a) đếm “1-2-3” lại từ từ đưa tay trở về, tay để lưng ( hình 7.1b), làm 12 lần phút đều theo nhịp thở mình, lúc nạn nhân thở có ý kiến định y, bác sỹ thơi.Phương pháp cần người thực Hình 7.1: Phương pháp hô hấp nhân tạo theo phương pháp nằm sấp Phương pháp cần người thực b Phương pháp đặt nạn nhân nằm ngửa:đặt nạn nhân nằm ngửa, lưng đặt gối quần áo vo tròn lại, đầu ngửa, lấy khăn kéo lưỡi người ngồi giữ lưỡi người cứu ngồi phía đầu, hai đầu gối quỳ trước cách đầu khoảng 20 – 30 cm, hai tay cầm lấy hai cách tay gần khuỷu, từ từ đưa lên phía trước đầu, sau 2-3 giây lại nhẹ nhàng đưa tay người bị ạn xuống dưới, gập lại dùng sức cứu để ép khuỷu tay người bị nạn vào lồng ngực họ, sau 2-3 giây lại đưa trở lên đầu Cần thực 16 – 18 lần phút Thực đếm “1-2-3” hít vào “4-5-6” thở ra, cho đên người bị nạn từ từ thở có ý kiến y, bác sỹ thơi.( hình 7.2) Trong trường hợp có thêm hai người giúp việc, ta thực hình 7.3, người kéo lưỡi, cịn hai người giúp việc nắm hai khuỷu tay người bị nạn thực 73 Hình 7.2 Hô hấp nhân tạo theo phương pháp nằm ngửa ( hai người cứu) Hình 7.3: Hơ hấp nhân tạo theo phương pháp nằm ngửa ( ba người cứu) Nhận xét: Cứu chữa theo phương pháp nằm ngửa ( ba người cứu) khối lượng khơng khí vào phổi nhiều hai phương pháp từ – 15 lần phương pháp có hiệu cao so với hô hấp nhân tạo 7.4.2 Cách hà thổi ngạt Trước nạn nhân ngừng thở thở thoi thóp, việc phải thổi ngạt Đặt nạn nhân nằm ngửa, người cấp cứu quỳ bên cạnh, sát ngang vai, nhìn mắt nạn nhân Dùng tay để ngửa đầu nạn nhân phía trước cuống lưỡi khơng bị bít đường hơ hấp, có đầu dùng động tác nạn nhân bắt đầu thở ( hình 7.4a) Nếu nạn nhân chưa thở được, người cấp cứu để đầu nạn nhân tư trên, tay mở miệng, tay luồn ngón tay có miếng vải kiểm tra họng nạn nhân, lau hết đờm dãi, lấy hàm giả ( có) làm vướng cổ họng Người cấp cứu hít thật mạnh, tay mở miệng, tay vít đầu nạn nhân xuống ( hình 7.4b) áp kín miệng vào miệng nạn nhân thổi mạnh ( trẻ em thổi nhẹ chút) Ngực nạn nhân phồng lên, người cấp cứu ngẩng đầu lên hít thứ hai, nạn nhân tự thở sức đàn hồi lồng ngực Tiếp tục với nhịp độ 14 lần phút, liên tục nạn nhân hồi tỉnh: thở trở lại, môi mắt hồng hào đến nạn nhân có dấu hiệu chết hẳn biểu đồng tử mắt giãn to( thường 1-2 sau) có ý kiến y, bác sỹ thơi 74 Hình 7.4 : Phương pháp hà thổi ngạt a- Hai tay vít đầu nạn nhân xuống để cuối họng duỗi thẳng người hà thổi ngạt hít * Thổib-ngạt với ấn lồng ngực Saukết khihợp người hàtim hơingoài thổi ngạt hít đầy áp miệng vào miệng Nếu gặp nạn nhân mê man khơng nhúc nhích, tím tái ngừng thở, không nghe nạn nhân thổi mạnh tim đập, ta phải ấn tim lồng ngực kết hợp với hà thổi ngạt Khi đó: - Một người tiến hành hà thổi ngạt - Người thứ hai làm việc ấn tim Hai bàn tay người ấn tim chồng lên nhau, đè 1/3 xương ức nạn nhân, ấn mạnh sức thể, tỳ xuống vùng ức (khơng tỳ sang phía xương sườn, đề phòng nạn nhân bị gãy xương) Nhịp độ phối hợp hai người sau: 4-5 lần ấn tim thổi ngạt lần, tức ấn 50 – 60 lần phút Thổi ngạt kết hợp với ấn tim lồng ngực phương pháp hiệu nhất, cầu lưu ý nạn nhân bị tổn thương cột sống ta không nên làm động tác ấn tim Nhận xét: Cứu người bị tai nạn điện giật công việc khẩn cấp, làm nhanh tốt Tuỳ theo hoàn cảnh mà áp dụng phương pháp cứu chữa cho phù hợp Phải bình tĩnh kiên trì để sử lý Chỉ phép coi nạn nhân chết có chứng rõ ràng võ sọ, cháy toàn thân hay có định y, bác sỹ, khơng phải kiên trì cứu chữa đến 75 CÂU HỎI CHƯƠNG Câu 1: Phân tích biện pháp cứu người bị điện giật thoát khỏi mạch điện cắt nguồn điện Câu 2: Phân tích biện pháp cứu người bị điện giật thoát khỏi mạch điện khơng cắt nguồn điện Câu 3: Trình bày phương pháp hô hấp nhân tạo đặt nạn nhân nằm sấp Câu 4: Trình bày phương pháp hơ hấp nhân tạo đặt nạn nhân nằm ngửa Câu 5: Trình bày phương pháp hà thổi ngạt Câu 6: Trình bày phương pháp hà thổi ngạt kết hợp với ấn tim lồng ngực 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Quang Khánh (2007), Bảo hộ lao động kỹ thuật an toàn điện – NXB KHKT [2] Nguyễn Đình Thắng (2006), Kỹ thuật an tồn điện, ĐHBK Hà Nội [3] Trần Xuân Phú ( 2001), Kỹ thuật an toàn cung cấp sử dụng điện, NXB KHKT [4] Quy phạm an toàn điện, EVN 77 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ AN TOÀN ĐIỆN 1.1 Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn dòng điện gây 1.1.1 Điện giật 1.1.2 Hoả hoạn nổ 1.1.3 Đốt cháy điện 1.2Tác dụng dòng điện thể người 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện chạy qua thể người 1.3.1Trị dòng điện qua thể người 1.3.2 Ảnh hưởng thời gian điện giật 1.3.3 Đường dòng điện giật 1.3.4 Tình trạng sức khoẻ 10 1.3.5 Tần số dòng điện 10 1.4 Hiện tượng dòng điện đất, điện áp tiếp xúc, điện áp bước 11 1.4.1 Hiện tượng dòng điện đất 11 1.4.2 Điện trở tản hay điện trở vật nối đất 12 1.4.3 Điện áp bước điện áp tiếp xúc 12 CHƯƠNG 15 PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN 15 2.1 Các chế độ trung tính chế độ nối đất 15 2.2 Phân tích nguy hiểm tiếp xúc trực tiếp 15 2.2.1 Mạng điện cách điện đất 15 2.2.2 Mạng điện trung tính nối đất 17 2.3 Phân tích nguy hiểm tiếp xúc gián tiếp 19 2.3.1 Đánh giá nguy hiểm tiếp xúc gián tiếp sơ đồ TT 19 2.3.2 Đánh giá nguy hiểm tiếp xúc gián tiếp sơ đồ TN 19 2.3.3 Đánh giá nguy hiểm tiếp xúc gián tiếp sơ đồ IT 20 78 2.4 Sự nguy hiểm điện áp bước 22 CHƯƠNG 25 BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC TRỰC TIẾP 25 3.1 Đại cương 25 3.1.1 Một số khái niệm, định nghĩa 25 3.1.2 Phân loại thiết bị 26 3.1.3 Phân loại biện pháp bảo vệ 26 3.2 Bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp phần tử mang điện 28 3.2.1 Khoảng cách an toàn 30 3.2.2 Biện pháp cản trở 31 3.2.3 Biện pháp ngăn cách bảo vệ 31 3.3 Các giải pháp bảo vệ chống tiếp xúc trực tiếp gián tiếp không cắt nguồn 32 3.3.1 Sử dụng điện áp thấp 32 3.3.2 Mạch điện phân ly 33 3.3.3 Bố trí vùng cấm đặt rào ngăn 34 3.3.4 Buồng đẳng không tiếp đất 35 3.4 Các phương tiện an toàn điện 35 CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CHỐNG TIẾP XÚC GIÁN TIẾP 39 4.1 Biện pháp bảo vệ chống tiếp xúc gián tiếp 39 4.1.1 Biện pháp bảo vệ cách nối đất, nối không cắt bảo vệ 39 4.1.2 Sử dụng điện áp thấp 40 4.2 Bảo vệ nối đất 41 4.2.1 Mục đích ý nghĩa nối đất 41 4.2.2 Nối đất tập trung 43 4.2.3 Nối đất hình lưới 43 4.2.4 Các hình thức nối đất khác 44 4.2.5 Tính tốn bảo vệ nối đất 45 4.2.6 Trình tự tính tốn nối đất 46 79 4.3 Bảo vệ tiếp trung tính 47 4.3.1 Ý nghĩa 47 4.3.2 Phạm vi ứng dụng 48 4.3.3 Nối đất làm việc, nối đất lặp lại 48 4.3.4 Tính tốn bảo vệ nối dây trung tính 49 4.3.5 Tính tốn điện trở nối đất làm việc nối đất bảo vệ 50 4.4 Bảo vệ biện pháp cắt tự động khu vực bị cố khỏi lưới điện 50 4.4.1 Khái quát 50 4.4.2 Bảo vệ tự động xuất điện áp tiếp xúc nguy hiểm 51 4.4.3 Bảo vệ tự động xuất dòng điện cố nguy hiểm 52 CHƯƠNG 57 SỰ NGUY HIỂM KHI ĐIỆN ÁP CAO XÂM NHẬP SANG 57 ĐIỆN ÁP THẤP 57 5.1 Khái niệm 57 5.1.1 Cao áp có trung tính cách điện, hạ áp có trung tính cách điện 57 5.1.2 Cao áp có trung tính cách điện, hạ áp có trung tính trực tiếp nối đất 58 5.1.3.Cả cao áp hạ áp trung tính trực tiếp nối đất 58 5.2 Các biện pháp bảo vệ chống xâm nhập điện áp cao sang điện áp thấp 58 5.2.1 Cao áp trung tính cách điện, hạ áp trung tính trực tiếp nối đất 59 5.2.2 Cả cao áp hạ áp nối đất trực tiếp 59 5.2.3 Cao áp hạ áp có trung tính cách điện 59 5.2.4 Các biện pháp bảo vệ chông điện áp cao xâm nhập sang điện áp thấp U< 100V 59 CHƯƠNG 62 NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG 62 ĐIỆN TỬ Ở TẦN SỐ CAO, Ở TẦN SỐ CÔNG NGHIỆP 62 VÀ ĐỀ PHÒNG TĨNH ĐIỆN 62 80 6.1 Trường điện từ tần số cao 62 6.1.1 Sự hình thành trường điện từ tần số cao số thiết bị công nghiệp 62 6.1.2 Tác động trường điện từ đến thể người 63 6.1.3 Các biện pháp an toàn 65 6.2 Ảnh hưởng trường điện từ tần số công nghiệp 66 6.3 Đề phòng tĩnh điện 68 CHƯƠNG 71 CẤP CỨU NGƯỜI BỊ ĐIỆN GIẬT 71 7.1 Khái quát 71 7.2 Phương pháp cứu người bị nạn khỏi mạch điện 71 7.3 Các phương phương pháp cứu chữa sau người bị nạn thoát khỏi mạch điện 72 7.4 Phương pháp hô hấp nhân tạo, hà thổi ngạt hà thổi ngạt kết hợp với ấn tim lồng ngực 72 7.4.1 Hô hấp nhân tạo 72 7.4.2 Cách hà thổi ngạt 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 81 ... việc, điện áp bước, điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào yếu tố sau: - Cơng suất, điện áp làm việc trang bị điện hay khí cụ điện - Điều kiện vận hành trang bị điện tương ứng - Khả đảm bảo an toàn thân... mạch điện xác định dòng điện qua thể người điện trở thể người 1,4k, điện trở cách điện R1=R2=R3=Rcđ= 10 k, bỏ qua điện dung b/ Tính điện trở cách điện tối thiểu để người an tồn Câu 20 :Mạng điện. .. cách điện an toàn Các phương tiện cách ly vật liệu cách điện phải thoả mãn yêu cầu kỹ thuật Các lớp sơn, lớp emay …thực chất bảo vệ an toàn tiếp xúc với phần tử mang điện Để đảm bảo an toàn tránh